○張麗琴
瑪麗娜創(chuàng)造的魔法娃娃,許多擁有童話背景。她們?nèi)A麗的服飾,細(xì)節(jié)的豐富與精致令人嘆為觀止,娃娃的飾品單獨(dú)拿出來(lái)就是一件小小的藝術(shù)品。
左圖中的娃娃名為灰姑娘。仔細(xì)端詳,不難發(fā)現(xiàn),灰姑娘跑丟的那只水晶鞋放在圓形裝飾墊上,裙子的下擺是圓形的,裙擺上裝飾的金屬片是圓形的,手鏈、腳鏈等也是圓形的,在華服以及別致的首飾配件襯托下,灰姑娘儼然一個(gè)高貴的千金小姐。在享受了視覺(jué)的奢華美艷之余,我們是否想過(guò):為何瑪麗娜要使用大量的圓形圖案,而非三角形、正方形等其他圖形呢?
藝術(shù)是相通的,不光瑪麗娜,許多藝術(shù)造型中圓形往往會(huì)備受青睞。關(guān)于圓,還有許多真實(shí)故事呢!
右圖是宋代詩(shī)人秦觀寫的一首回環(huán)詩(shī)。全詩(shī)共14個(gè)字,寫在圖中的外層圓圈上。讀出來(lái)共有4句,每句7個(gè)字,寫在圖中內(nèi)層的方塊里。
這首回環(huán)詩(shī),要把圓圈上的字按順時(shí)針?lè)较蜻B讀,每句由7個(gè)相鄰的字組成。第一句從圓圈下部偏左的“賞”字開始讀;然后沿著圓圈順時(shí)針?lè)较蛱^(guò)兩個(gè)字,從“去”字開始讀第二句;再往下跳過(guò)三個(gè)字,從“酒”字開始讀第三句;再往下跳過(guò)兩個(gè)字,從“醒”字開始讀第四句。四句連讀,就是一首好詩(shī):
賞花歸去馬如飛,
去馬如飛酒力微。
酒力微醒時(shí)已暮,
醒時(shí)已暮賞花歸。
這四句讀下來(lái),頭腦里就像放電影一樣,閃現(xiàn)出姹紫嫣紅的花,的的篤篤的馬,顛顛巍巍的人,暮色蒼茫的天。
如果繼續(xù)順時(shí)針?lè)较蛲绿^(guò)三個(gè)字,就回到“賞”字,又可將詩(shī)重新欣賞一遍了。生活中的圓圈,在數(shù)學(xué)上叫做圓周。一個(gè)圓周的長(zhǎng)度是有限的,但是沿著圓周卻能一圈又一圈地持續(xù)走下去,周而復(fù)始,永無(wú)止境?;丨h(huán)詩(shī)把詩(shī)句排列在圓周上,前句的后半,兼作后句的前半,用數(shù)學(xué)的趣味增強(qiáng)文學(xué)的趣味,用數(shù)學(xué)美襯托文學(xué)美。
其實(shí),圓形不僅僅看起來(lái)很美,還有其獨(dú)特的奧秘呢!卓越的數(shù)學(xué)家開普勒對(duì)圓進(jìn)行了潛心研究,他對(duì)求圓的面積非常感興趣。在他之前,古代的數(shù)學(xué)家用分割的辦法求圓的面積,不管分多少次,得到的都是近似值。為了讓結(jié)果精確一些,只有增加分割的次數(shù)。天啊,把圓分成了無(wú)窮多等分,會(huì)是什么樣子呢?
開普勒有自己的想法。他模仿切西瓜的辦法,把圓分成許多小的扇形。不同的是,以前的人總是把圓分成相似的六邊形,開普勒一上來(lái)就把圓分成無(wú)窮多個(gè)扇形。經(jīng)過(guò)計(jì)算,開普勒得到結(jié)果:S=πr2,這就是我們十分熟悉的圓的面積公式。在平面圖形中,周長(zhǎng)相同時(shí),圓的面積最大??吹竭@個(gè)結(jié)果,開普勒很高興。他就用這種分割的辦法,求出了許多圖形的面積。驗(yàn)證結(jié)果都是正確的。他就把自己的這些成果寫成了一本書。給這本書起個(gè)什么名字好呢?開普勒一直沒(méi)有想到合適的名字。
有一天,他到酒店去喝酒,發(fā)現(xiàn)奧地利的葡萄酒桶和他們家鄉(xiāng)的酒桶形狀不一樣。為什么要做成這個(gè)形狀呢?高一點(diǎn)不行嗎?矮一點(diǎn)也不行嗎?扁一點(diǎn)好不好呢?開普勒很感興趣,就拿出紙和筆來(lái)畫圖計(jì)算。結(jié)果,他發(fā)現(xiàn)奧地利酒桶的這個(gè)形狀原來(lái)是有原因的。用同樣的材料,做成這個(gè)形狀,能夠裝最多的葡萄酒。這個(gè)意外的發(fā)現(xiàn),給了開普勒靈感。于是,他把自己的新書命名為《葡萄酒桶的立體幾何》。
在這本書里面,開普勒除了介紹他求圓面積的新方法以外,還介紹了他求出了近一百個(gè)旋轉(zhuǎn)體的體積。比如,他計(jì)算了圓弧繞著弦旋轉(zhuǎn)一周所產(chǎn)生的各種旋轉(zhuǎn)體的體積。這些旋轉(zhuǎn)體的形狀,有的像蘋果,有的像檸檬,有的像葫蘆。
看來(lái),生活中的許多藝術(shù)創(chuàng)造都蘊(yùn)藏著數(shù)學(xué)元素,瑪麗娜制作的魔法娃娃同樣不例外。